衰老有关的gamma神经网络振荡活动下降的细胞机制

【作者】 路承彪； 王湛； 李成长； 李东亮；

【机构】 新乡医学院生理学与神经生物学教研室；

【摘要】 正常衰老并不伴有神经元的死亡,但存在突触数量的减少。衰老的一个明显特征是与海马有关的学习与记忆功能的减退。细胞水平的变化则呈现出突触可塑性的降低。Gamma振荡是网络神经元产生的同步性节律活动,其变化反映了脑的高级活动如学习记忆功能的改变。近来的研究表明衰老伴随有gamma神经网络活动降低,但其机制并不清楚。采用细胞外场电位、膜片钳及钙(Fura-2)和线粒体(Rhodamine123)成像技术,发现衰老小鼠海马CA3神经元的慢复极化电位(sAHP)明显增加,提示了钙依赖性小导钾通道的激活;衰老小鼠海马神经元的钙反应及线粒体膜电位的去极化明显增强;线粒体膜去极化反应与场电位的gamma振荡呈负相关。这些结果表明衰老有关的gamma网络震荡活动的减退与钙稳态失衡有关:增加的钙超载导致sAHP幅值增加从而导致神经元的兴奋性下降;另一方面,钙超载有可能导致线粒体膜去极化而减少ATP产生,从而可能导致对线粒体功能高度敏感的快速gamma振荡活动下降。更多还原